Уменьшить обороты вентилятора 12 вольт

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

n1 — скорость вращения магнитного поля

n2 — скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

  • специализированными однофазными ПЧ
  • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

уменьшить, оборот, вентилятор, вольт

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

  • устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
  • добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
  • ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
  • используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

Достоинства тиристорных регуляторов:

Недостатки:

  • можно использовать для двигателей небольшой мощности
  • при работе возможен шум, треск, рывки двигателя
  • при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
  • все недостатки регулирования напряжением

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом.

Преобразователи для однофазных двигателей

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

Регулятор оборотов вентилятора

Преимущества специализированного частотного преобразователя:

  • интеллектуальное управление двигателем
  • стабильно устойчивая работа двигателя
  • огромные возможности современных ПЧ:
  • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
  • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
  • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
  • различные выходы
  • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
  • предустановленные скорости
  • ПИД-регулятор

Минусы использования однофазного ПЧ:

Автотрансформаторное регулирование напряжения

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

READ  Как выбрать мощный вентилятор для дома

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

Преимущества данной схемы:

  • неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
  • хорошая перегрузочная способность трансформатора

Недостатки:

  • большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
  • все недостатки присущие регулировке напряжением

Транзисторный регулятор напряжения

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной Каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

Плюсы электронного автотрансформатора:

  • Небольшие габариты и масса прибора
  • Невысокая стоимость
  • Чистая, неискажённая форма выходного тока
  • Отсутствует гул на низких оборотах
  • Управление сигналом 0-10 Вольт

Слабые стороны:

  • Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
  • Все недостатки регулировки напряжением

Как уменьшить обороты электродвигателя 12 вольт

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

  • изменения расхода воздуха в системе вентиляции
  • регулирования производительности насосов
  • изменения скорости движущихся деталей, например в станках, конвеерах

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

Регулируем скорость вращения куллера, вентилятора на 12 вольт.

  • изменение напряжения питания двигателя
  • изменение частоты питающего напряжения

Назначение контроллера

Регуляторы вращения кулера выполняют несколько задач:

  • Экономия электроэнергии – на максимальной мощности вентилятор потребляет максимальное же количество электроэнергии. Это невыгодно. Возможность снизить число оборотов, когда в этом нет нужды, позволяет уменьшить счета за электричество.
  • Увеличение срока работы оборудования – вентилятор включает движущиеся части. При интенсивной работе они быстро изнашиваются и выходят из строя. Уменьшив число оборотов, можно увеличить срок эксплуатации вытяжки, кондиционера, холодильника.
  • Снижение уровня шума – вентилятор на максимальной мощности создает относительно небольшой шум. Но если приборов несколько, уровень шума превышает терпимые 50 дБ. Если понизить число оборотов, шум тоже снижается.
  • Поддержка постоянного режима – без контроллера вентилятор может находиться только в 2 состояниях: работа на полной мощности и отключение. При работе в вентиляционной системе прибор периодически включается и выключается. Такой режим приводит к перегреву аппарата и перерасходу электроэнергии. Контроллер обеспечивает инверсионный принцип работы: снижение и увеличение числа оборотов без скачков напряжения.

Вместо заключения

Никаких недостатков при работе этих систем нами выявлено не было, однако стоит иметь в виду, что данные технологии являются все-таки относительно новыми и поэтому вполне могут иметь какие-то шероховатости в работе, пока не будут полностью отлажены версии BIOS, их поддерживающие.

Но даже если в BIOS нет подобной функции (или она не открыта в меню настроек), то вы можете добиться относительной тишины с помощью какой-нибудь специальной программы. Например, можно отметить бесплатную программу SpeedFan (http://www.almico.com/speedfan.php), которая имеет большую базу современных системных плат, считывает показания температурных датчиков, а затем изменяет скорость вращения вентиляторов с учетом температурных показателей (программу SpeedFan вы найдете на нашем CD-ROM).

Однако для работы такой программы необходимо соблюдение следующих условий: показания аппаратных температурных датчиков должны быть доступны для считывания программой (то есть программа должна «знать» вашу системную плату), аппаратные средства ком­пьютера должны обеспечивать изменение скорости вращения вентиляторов и, наконец, пользователю придется самостоятельно настроить программу и следить за ходом ее работы (по крайней мере выяснить безопасный диапазон температур, при которых не выйдут из строя те или иные компоненты компьютера).

Способы регулировки

Для электрических вытяжек, устанавливаемых в жилых помещениях (на кухне, а также в туалетных и ванных комнатах) предусматривается простейший вариант управления. В этом случае возможны только два состояния: включено или выключено.

READ  Как обработать края пеленки без оверлока

Для более экономичной работы устройства (не всегда нужно, чтобы оно работало на полную мощность) потребуется регулировать обороты вентилятора. Перед покупкой изделия обязательно проконсультируйтесь у продавца о наличии соответствующей опции.

Реализовать указанную функцию удается следующими способами:

  • изменением частоты тока, поступающего на обмотку двигателя;
  • варьированием уровня питающего напряжения;
  • изменением мощности, отдаваемой в нагрузку.

На практике регулировка осуществляется посредством особых устройств (контроллеров), в которых применяются различные принципы управления.

Работа со SpeedFan

Английский интерфейс также довольно простой и интуитивно понятный. Но прежде чем что-то настраивать, после запуска программы нужно дождаться анализа всей системы. Когда утилита соберет все данные по компонентам, можно приступать к корректировке.

Вы можете выбрать автоматическую настройку сращения кулера. В этом случае утилита сама решает, какую скорость выбрать, чтобы все работало правильно. Но учтите, что иногда она наоборот увеличивает вращение вентилятора, поскольку считает, что кулер не справляется с охлаждением. Соответственно, это может привести к еще большему шуму.

Чтобы самостоятельно настроить количество оборотов в минуту, нужно перейти в меню Configure. Сверху выбираем вкладку Fan Control. Здесь отображены все вентиляторы, которые установлены в системе. Иногда программа может не отображать сторонние кулеры, корпусные.

Чтобы регулировать скорость, нужно поменять процентное значение. Не забудьте после настройки сохранить изменения.

Изменить скорость вращения кулера на видеокарте

Чтобы изменить скорость вращения кулера на видеокарте лучше воспользоваться программой MSI afterburner. При первом запуске вы увидите параметры регулировки видеокарты. Найдите графу Fan Speed и нажмите в углу на Auto, чтобы была возможность вносить изменения. Задайте ползунком в процентном соотношении скорость вращения кулера на видеокарте и нажмите на галочку, чтобы проверить заданные параметры.

  • Как ограничить скорость интернета для скачивания обновлений Windows 10
  • Как узнать пропускную скорость сетевой карты на компьютере
  • Как изменить время автоматического обслуживания Windows 10
  • Изменить размер кэша Chrome для производительности в Windows 10
  • Файл Hosts — Как изменить и восстановить по умолчанию

Отключение/включение автоматического управления скоростью в BIOS

В зависимости от типа мат.платы, версии и типа её BIOS и других факторов, программа может не работать, если в BIOS включена или выключена регулировка автоматически или на основе заданных шаблонов.

Поэтому, возможно, если Вы сталкиваетесь с проблемами в работе программы и она работает (или не работает), или же Вы хотите доверить управление мат.плате, то может потребоваться включить или выключить встроенную в BIOS систему регулировки. Примерно, в зависимости от версии, это делается так:

Т.е Q-Fan в положении Enable включает автоматическое управление на основе заданных параметров в BIOS, а Disable отключает этот параметр. В зависимости от типа BIOS, как видите на скриншотах выше, этот параметр может находится на разных вкладках и выглядеть по разному. Возможно так же, что требуется переключить CPU Fan Profile с Auto на Manual или наоборот.

К сожалению, невозможно рассмотреть все вариации, но так или иначе, эта вкладка обязательно присутствует в любом компьютере (за исключением, разве что, ноутбуков) и Вы можете её там найти. В частности, не всегда это называется Q-Fan, это может быть что-то вроде CPU Fan Contol, Fan Monitor и аналогичным образом.

В двух словах как-то так. Давайте переходить к послесловию.

Изменение шума в BIOS

В разных версиях BIOS настройка громкости вентилятора определяется настройкой, в названии которой есть слово «CPU Fan» (переводится как вентилятор центрального процессора). И в зависимости от версии системы, вам нужно будет выставить определенные значения.

В БИОСе от Asus, например, нужно выбрать меню «Power» — «Hardware monitor», после чего выставить значения CPU Q-Fan Control и Chassis Q-Fan Control на Enabled. Лишь после этого появится новая строчка CPU Fan Profile, где и можно выставить режим от самого тихого (Silent mode), до самого производительного (Perfomance mode). Ну а режим Optimal, как вы уже поняли, это нечто среднее между громким и тихим.

все невозможное возможно!

Относительно часто вижу в аудиториях и дома у людей ужасно жужжащие от вентиляторов охлаждениястационарные рабочие станции (PC). Оказалось что чаще всего в BIOS-е вообще не выставлен параметр Q-Fan Control. ;)). Тоесть он там у них Disabled 😉

Давайте рассмотрим и другие причины возникновения шума.

1) Повышение оборотов вентилятора, вследствие и шума от его работы, может быть перегрев компонентов системы, особенно это касается ноутбуков. Тогда вам обязательно нужно измерить тепмературу ноутбука или компьютера и почистить ноутбук или компьютер.

READ  Что такое виртуальная стена для робота пылесоса

3) Новый фирменный кулер выбран с большим, чем необходимо, числом оборотов.Выход из данной ситуации простой. уменьшить обороты кулера.

Итак, мы с вами выяснили, что уменьшив количество оборотов кулера, снизим шум, который он производит.Конечно продуктивность немного упадёт, но, допустим, что в некоторых «узлах» компьютера это не даст существенного ухудшения охлаждения. Так, вентиляторы, которые устанавливаются в корпуса и блоки питания, являются высокобортными, и не всегда соотношение шум/производительность находиться на оптимальном уровне.

Есть несколько способов, при помощи которых можно уменьшить шум, а охлаждение останется на приемлемом уровне.Так сказать, найти «Золотую середину» в соотношении шум/производительность.

Начнём с самых простых и дешёвых способов:

Способ Включение в БИОСе функции, которая регулирует обрототы вентилятора автоматически.По принципу, чем больше нагрузка на компьютер, тем быстрее вращаются вентиляторы.Эта функция по-умолчанию включена во всех ноутбуках (для продления работы от батареи) и если вентилятор автоматически не уменьшает обороты в простое, то это серъёзный сигнал о перегреве ноутбука.Так же, такая фунция поддерживается некоторыми материнскими платами: Asus (Q-Fan control), Abit (Smart fan control) и др.Рассмотрим на примере материнской платы Asus функцию Q-Fan Control, с преднастройками Silent/Optimal/Perfomans.Где включить Q-Fan в Asus EFI BIOS, смотрим в Настройка Asus EFI BIOS.

1) Заходим в BIOS (Сразу перед началом загрузки многократно нажаем кнопку [DELETE])2) Из раздела Main переходим в раздел Power

3) Выбираем строку Hardware Monitor

4) Изменяем значение строк CPU Q-Fan Control и Chassis Q-Fan Control на Enabled

5) В результате появятся строки CPU и Chassis Fan Profile.В этих строках можно выбрать три режима работы:- Perfomans. это производительный режим,- Silent. это самый тихий режим,- Optimal. это промежуточный режим между производительным и тихим.

Важно! Автоматическая регулировка вентиляторов будет производиться только на разъёмах CHA_FAN и CPU_FANPWR_FAN не регулируется системой Q-Fan Control.

Похожие системы регулировки присутствуют также на других материнских платах от других производителей.Если ваша плата не поддерживает такую функцию, то рекомендую обратить внимание на другие способы.

Способ Уменьшение оборотов кулера методом переключения.

Для того, чтоб уменьшить обороты вентилятора, можно переключить вентилятор на меньшее напряжение.Номинальным для вентилятора является напряжение 12 Вольт. И вся спецификация (число оборотов, уровень шума, потребляемый ток и т.д.) указывается для номинального напряжения.

Мы же можем переключить наш вентилятор на три других номинала напряжения: 12 Вольт, 7 Вольт, 5 Вольт.Делается это при помощи обычного Molex-разъёма, который присутствуют в достаточном количестве во всех современных блоках питания.

Для того, чтобы переключить корпусный вентилятор нужно:1) Выключить компьютер, открыть крышку и отсоединить нужный вентилятор от гнезда к которому он подключен.2) Освободить нужные ножки, при помощи иголки или шила, от коннектора вентилятора 3-pin.3) Провода вентилятора блока питания просто откусить при самой плате (обычно два провода красный. это «плюс», а чёрный. «минус»), вывести наружу блока питания, и подключить также к свободному молекс-разъёму.

4) И подключить его к Molex-разъёму на нужное вам напряжение:

Примерно такие величины оборотов будут при номинальных значениях напряжения у вентилятора с 2000 об/мин и 3500 об/мин:

Важно ! Никогда не переставляйте ножки в самом Molex-разъёме. Это может привести к порче оборудования.Не раз был свидетелем, как подключали винчестер к Molex-разъёму, в котором ножки были переставлены не по стандарту. Результат. винчестер вышел из строя безвозвратно.

Способ Регулировка оборотов вентилятора при помощи реобаса.

Чтоб иметь возможность проводить регулировку вентилятора постоянно, можно использовать устройство под названием РЕОБАС.Реобас. это устройство, позволяющее плавно регулировать напряжение, которое подаётся на вентилятор. В следствии чего на вентиляторе плавно регулируются обороты.Реобас можно сделать самому, используя указанную ниже схему:

Первая схема аналогична регулятору FanMate от Zalman, который используется на процессорных кулерах:

Диапазон регулировки от 5 Вольт до 12 Вольт. Но немного греется микросхема.

Вторая схема немного сложнее, но у неё шире диапазон регулировок: от 1.5 В до 11.8 В. А также есть возможность выставить пороговое нижнее напряжение, так как стартовым для вентилятора является напряжение 3.5 В.

Как сделать простой регулятор оборотов, скорости вращения для компьютерного вентилятора, кулера

Преимущества данного способа. дешевизна и доступность, лишь немного нужно постараться.

Способ Купить готовый РЕОБАС известных фирм в отсек 5,25″.

Такие реобасы производят ZALMAN, SKYTHE, AeroCOOL, Akasa и др.Преимущества. очень красиво и без стараний. Недостаток. дорого!